具有被动式冷却的空调方法及其装置的制作方法

专利名称：具有被动式冷却的空调方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及暖通空调技术领域，是一种具有被动式冷却的空调方法及其装置，适 用于各类居住建筑、公共建筑及工业建筑等房间的空气调节，特别是其在干热地区各类建 筑中的应用。
背景技术：
中国2005年颁布实施的《公共建筑节能设计标准》中指出中国建筑用能已经超 过全国能源消费总量的1/4，并将随着人民生活水平的提高逐步增加到1/3以上，而在建筑 用能中，暖通空调的能耗又占到了 27. 4%左右，因此大力倡导暖通空调节能，对于建设资源 节约型、环境友好型的低碳型社会有着至关重要的作用。空调设备夏季承担的冷负荷主要由空调房间的冷负荷、机组本身产热需要消除的 冷负荷及新风负荷三部分构成。按照不同的地区，不同的气象条件，不同的设备条件，及围 护结构的不同，三部分所占的冷负荷比例有所不同，但空调房间的得热形成的冷负荷为主 要权重部分，必须引起充分的重视。而房间的总冷负荷由以下部分构成1、人员、室内电 器设备的散热散湿量；2、窗户等透光性围护结构的太阳辐射得热形成的冷负荷；3、围护墙 体、屋面等通过导热、对流形成的冷负荷；4、空调区域外的空气通过门窗渗透形成的冷负 荷。(一)窗户等透光性围护结构及遮阳方式的节能性分析
根据相关资料，在建筑围护结构中，门窗的能耗约为墙体的4倍、屋面的5倍、地面的20 多倍，约占建筑围护结构总能耗的40%至50%。因此，增强门窗的保温隔热性能，减少门窗 能耗，是改善室内热环境质量和提高建筑节能水平的重要环节。对于建筑室内环境来说，太阳辐射热是十分重要的的外扰，在围护结构中，外窗 对空调冷负荷有明显的影响。由于玻璃的传热系数远大于墙体和屋顶等非透明围护结构， 其形成的空调冷负荷所占比例要大得多，据统计，通过窗流失的热量占建筑能耗的46%，透 过玻璃的日射得热冷负荷约占空调冷负荷的20%至30%。必须引起充分的重视。另据有关 研究，全球居住建筑以及非居住建筑冷负荷的一半为太阳辐射得热负荷，其中通过窗户等 透光性围护结构的太阳辐射得热又占绝大部分。因此，窗是建筑节能的薄弱环节，是建筑能耗的黑洞，是控制建筑能耗的主要方 向。透过大气层到达地面的太阳辐射中包括直射辐射和散射辐射，而建筑围护结构外 表面从空中所接受的散射辐射包括三项，即天空散射辐射，地面反射辐射和大气长波辐射。 通常情况下(入射角< 60° )太阳光照射到普通玻璃表面后，7. 3%的能量被反射，不会成为 房间的得热；79%直接透过玻璃直接进入室内，全部成为房间的热量；还有13. 7%则被玻璃 吸收，而使玻璃温度提高。被吸收的这部分能量中，4. 9%又将以长波热辐射和对流的方式传 至室内，而余下的8. 8%同样以长波热辐射和对流的方式散至室外，不会成为房间的得热。 因此玻璃的反射率越高，透过率和吸收率越低，太阳得热量就越少。
为了有效遮挡太阳辐射，减少夏季空调负荷，采用遮阳设施是目前常用的手段，按 照设置位置的不同，可分为外遮阳设施、内遮阳设施，或者是介于外遮阳设施、内遮阳设施 之间的，将百叶安装在两层玻璃之间的方式，称之为双层皮幕墙。透过玻璃窗进入室内的日射得热系由透过窗玻璃直接进人室内的日射(简称透 射日射)和窗玻璃吸收日射后以对统和辐射方式再传人室内的热量(简称吸收再放热)这 两部分组成。内遮阳设施可以反射掉部分太阳辐射，但向外反射的一部分又会被玻璃反射回 来，使得反射作用减弱。内遮阳只是暂时将太阳辐射热隔绝在内遮阳以外，但这些辐射热量 除部分被反射的室外，大部分被遮阳帘和玻璃吸收后通过辐射、对流等方式重新进入室内， 全部成为室内得热，并没有从根本上降低室内的空调负荷。外遮阳设施的作用要好于内遮阳设施，但外遮阳设施由于外遮阳常年暴露在恶劣 的外界环境中，要承受长期日晒雨淋和变化无常的风荷载，容易损坏，在外界大气环境中污 染后降低其反射太阳光线的能力，不易清洗；影响建筑的造型，不美观；一些不当的遮阳措 施既达不到有效的隔热，还会给居住生活带来更多的不便。双层皮窗户幕墙结合内、外遮阳的特点，采用将百叶设置在两层玻璃之间，尽管消 除了外遮阳设施的部分缺点，但由于百叶吸热后升温会加热玻璃间层的空气，其中部分热 量会向室内传导而降低了其隔热能力，目前有技术是在玻璃间层采取通风措施，通过自然 通风或机械通风把玻璃间层的热量排到室外，这样就可以使得其遮阳隔热作用更接近于外 遮阳设施。其存在的缺点主要在于两层玻璃间空气层厚度通常较小，导致空气流量有限，降 温效果有限。其次是夹层百叶仍然存在被来流空气污染的问题，且污染后的清洁甚至比外 遮阳设施更为困难。另外其次整体制作成本较高，与建筑的配合存在困难，随着使用时间的 不同，太阳高度角的不同，百叶的开启角度需要电动调节机构，增加其初投资成本和维护保 养的成本。(二)暖通空调系统的节能性分析
暖通空调系统所需的冷热量由热源和冷源产生后、输出的载冷或载热工质通常为冷水 或热水，经输配系统到空气处理机或系统末端，释放冷量或热量。对于建筑工程中使用最多的风机盘管+空气空调系统，最终都是由风系统将能量 传递给被调节的房间，以达到所要求的室内温、湿度参数。只是风机盘管处理的是室内循环 风，而空气是由空气处理机引入的经过处理后的室外空气。空调系统需要的空气主要有两个用途一是稀释室内有害气体的浓度，满足人员 的卫生要求，二是补充室内排风和保持室内正压的要求。近年来，随着人们生活水平的提 高，在传统空调封闭房间中出现的病态建筑综合症事件的屡屡出现，造成了严重的后果，使 得人们对室内空气品质和对自身健康的空前关注，导致各国标准和规范中空调空气量有增 加的趋势。这样就产生了一些问题，首先空气量的增加无疑会增加建筑能耗，因为室外空气 的温度要高于室内循环风。其次是房间风量的平衡，即便空气量没有增加，一定量的空气送 入，从房间风量平衡来讲，必须有相同数量的排风排出，否则空气是无法正常送入房间的。 因此对某些使用功能上要求空调系统必须要有空气的，或干空气能蒸发制冷的空气空气系 统，如何排走进入到空调区域的空气呢？通常有以下几种情况
1、无利用排走。如果量小，可以采用自然正压的方法，从门窗的缝隙排出。2、把要排走的空气收集起来与空气机的进风进行热交换进行能量回收，但管路复 杂、投资大、能耗高。以上两种常规的空气在送风空调房间后的排出方式，第一种方式，对空气的能量 没有回收利用，存在低品位能量浪费的情况，第二种方式，由于需要额外增加换热设备，存 在投资和建筑空间配合等诸多问题。因此，从控制稳定的室内空气环境，对建筑形式和围护结构来说，全面掌控一定要 求围护结构对建筑实现室内外的全面隔绝，无论是自然采光、空气渗透还是热传递。室内外 的彻底隔绝才可以对室内各物理参数进行有效的调控，相对来说，所需要的能源消耗也就 越少，越节能。然而从环境的改善出发，首先要追求自然采光、自然通风、甚至对围护结构的 传热性能来说，有些地域从气候特点出发有时也希望围护结构成为连接室内外的“能量传 输通道”，这样的两种理念就会追求完全不同的建筑形式和围护结构形式。综上所述，窗户等透光性围护结构是建筑节能的薄弱环节，造成的室内冷热负荷 增大的主要因素，但是，一直以来还未见到既能满足室内空气调节的需要又能大幅度减少 能耗且成本低的室内空气调节的方法及其装置的报道。

发明内容
本发明提供了一种具有被动式冷却的空调方法及其装置，其克服了现有技术之不 足，有效解决了由于窗户等透光性围护结构因太阳辐射得热量高而造成的空调能耗高的问 题，其既能有效调节空调区域内的空气状态又能大幅度减少窗户等透光性围护结构的负荷 且成本较低，易与建筑物配合。本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的一种具有被动式冷却的空调方 法，其按下述方法进行空调区域外的空气经过空气处理机处理后被送入空调区域内，而 空调区域内的排风经过被动式冷却集成装置的排风空腔后被排出空调区域；其中，被动式 冷却集成装置包括内遮阳设施和透光性围护结构，内遮阳设施自身或透光性围护结构自身 或内遮阳设施与透光性围护结构之间形成的不少于一层的气流通道为排风空腔；空气处理 机位于空调区域内或/和空调区域外，或者空气处理机位于透光性围护结构的顶部或/和 透光性围护结构的底部或/和透光性围护结构的侧面，或者空气处理机位于能够放置的位 置；内遮阳设施采用透光或非透光的材料制成；空调区域是由透光性围护结构与其它围护 结构所构成的室内空间。下面是对上述技术方案之一的进一步优化或/和选择
上述排风被排风机压入排风空腔并排出空调区域或者排风被排风机吸入排风空腔并 排出空调区域，排风机位于排风空腔内或排风空腔外。在上述排风空腔的进风处安装有直接蒸发制冷装置，空调区域内的排风经过直接 蒸发制冷装置加湿和冷却后进入排风空腔内。在上述排风空腔的内壁上或/和内遮阳设施的水冷空腔的内壁上有不少于一层 的开式湿帘水膜装置。上述开式湿帘水膜装置包括喷头、水泵和接水槽，水泵将水槽中的水通过水管送给喷头，而喷头喷出的水形成水膜并落入接水槽内。在上述空调区域内有同时输出冷风和冷水的蒸发制冷装置，空调区域内的排风经 过蒸发制冷装置冷却后从进风处进入排风空腔内，开式湿帘水膜装置包括喷头、水泵和接 水槽，蒸发制冷装置的冷水经过水泵和水管送给喷头，接水槽内的水流回蒸发制冷装置的 进水管，而喷头喷出的水形成水膜并落入接水槽内。在上述排风空腔的壁上有不少于一层的闭式水冷装置，空调区域内或空调空调外 有同时输出冷风和冷水的蒸发制冷装置，空调区域内的排风经过蒸发制冷装置冷却后从进 风处进入排风空腔内，蒸发制冷装置的冷水经过水泵和水管送给闭式水冷装置的进水管， 闭式水冷装置的水经过出水管流回蒸发制冷装置的进水管。在上述排风空腔的壁上有不少于一层的闭式水冷装置，排风空腔的进风处安装有 有同时输出冷风和冷水的蒸发制冷装置，空调区域内的排风经过蒸发制冷装置冷却后从进 风处进入排风空腔内，蒸发制冷装置的冷水经过水泵和水管送给闭式水冷装置的进水管， 闭式水冷装置的水经过出水管流回蒸发制冷装置的进水管。在上述排风空腔的进风处安装有直接蒸发制冷装置，空气处理机采用具有蒸发制 冷装置的空气处理机；空调区域外的空气直接进入具有蒸发制冷装置的空气处理机处理后 或经过进风管进入具有蒸发制冷装置的空气处理机处理后被送入空调区域内，而空调区 域内的排风经过直接蒸发制冷装置加湿和冷却后进入排风空腔内，排风空腔内的空气直接 被排出空调区域或通过与进风管的冷热交换后被排出空调区域。在上述具有蒸发制冷装置的空气处理机的空气进风处有表面式空气换热器，将直 接蒸发制冷装置的出水通入表面式空气换热器预冷具有蒸发制冷装置的空气处理机的进 水管，表面式空气换热器的出水再回到直接蒸发制冷装置的进水管。上述空气处理机采用具有间接蒸发制冷装置的空气处理机，空调区域外的空气经 过间接蒸发制冷装置处理后作为产出风送入空调区域内，间接蒸发制冷装置的工艺风进入 排风空腔内。上述间接蒸发制冷装置的工艺风来自空调区域外的空气或/和空调区域内的排 风。上述空气处理机采用具有间接蒸发制冷装置的空气处理机，空调区域外的空气经 过间接蒸发制冷装置处理后作为产出风送入空调区域内，间接蒸发制冷装置的工艺风被直 接排出空调区域，间接蒸发制冷装置的工艺风来自空调区域外的空气或/和空调区域内的 排风。上述空气处理机采用具有蒸发制冷装置的空气处理机并置于空调区域内，空调区 域外的空气通过进风管路进入采用具有蒸发制冷装置的空气处理机，一部分空气作为制冷 的工艺风，在采用具有蒸发制冷装置的空气处理机内部发生热湿交换后，产生冷风和冷水， 工艺风在吸收另外一部分空气和冷水回水的热量后，通过排风管路排出空调区域，除工艺 风之外的另外一部分空气经过蒸发制冷空气处理降温处理后送入空调区域内；排风空腔的 壁上有不少于一层的闭式水冷装置，采用具有蒸发制冷装置的空气处理机的冷水经过水泵 和水管送给闭式水冷装置的进水管，闭式水冷装置的水经过出水管流回采用具有蒸发制冷 装置的空气处理机的进水管。上述空气处理机采用具有蒸发制冷装置的空气处理机并置于空调区域内，空调区域外的空气通过进风管路进入采用具有蒸发制冷装置的空气处理机，一部分空气作为制冷 的工艺风，在采用具有蒸发制冷装置的空气处理机内部发生热湿交换后，产生冷风和冷水， 工艺风在吸收另外一部分空气和冷水回水的热量后，通过排风管路排出空调区域，除工艺 风之外的另外一部分空气经过采用具有蒸发制冷装置的空气处理机降温处理后送入空调 区域内；采用具有蒸发制冷装置的空气处理机的冷水经过水泵和水管送给空调区域内的显 冷末端装置与空调区域内的空气进行热量交换后再回流到采用具有蒸发制冷装置的空气 处理机的进水管。上述空气处理机处理采用具有蒸发制冷装置的空气处理机，该蒸发制冷装置的出 风分成两股，一股出风送入排风空腔内，另一股出风送入室内区域。本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的一种被动式冷却集成装置，其 包括内遮阳设施和透光性围护结构，内遮阳设施自身或透光性围护结构自身或内遮阳设施 与透光性围护结构之间形成的不少于一层的气流通道为排风空腔，该排风空腔有进风处和 排风处，进风处的进口位于排风空腔的顶部或/和排风空腔的中部或/和排风空腔的底部 或/和排风空腔的侧面，排风处的出口位于排风空腔的顶部或/和排风空腔的中部或/和 排风空腔的底部或/和排风空腔的侧面；内遮阳设施采用透光或非透光的材料制成。下面是对上述技术方案之二的进一步优化或/和选择 在上述排风空腔的排风处或/和进风处安装有排风机。上述排风机位于排风空腔内或排风空腔外。在上述排风空腔的进风处安装有直接蒸发制冷装置。上述排风空腔有不少于二层，且呈S形，该排风空腔有一个进风处和一个排风处。上述排风空腔有不少于二层，每层排风空腔有进风处和排风处。在上述排风空腔的内壁上或/和内遮阳设施的水冷空腔的内壁上有不少于一层 的开式湿帘水膜装置。上述开式湿帘水膜装置包括喷头、水泵和接水槽，水泵的进水管通入水槽中，水泵 的出水管与喷头相通，喷头喷出的水形成水膜并落入接水槽内。本发明的技术方案之三是通过以下措施来实现的一种利用上述的被动式冷却集 成装置的蒸发制冷被动式冷却集成装置，其包括有同时输出冷风和冷水的蒸发制冷装置， 蒸发制冷装置有排风进口，蒸发制冷装置的出风口与排风空腔的进风处相通，开式湿帘水 膜装置包括喷头、水泵和接水槽，蒸发制冷装置的冷水出口与喷头相通的管道上串接有水 泵，接水槽的排出口与蒸发制冷装置的进水管相通，而喷头的下方有接水槽并使喷头喷出 的水形成水膜且落入接水槽内。本发明的技术方案之四是通过以下措施来实现的一种利用上述的被动式冷却集 成装置的蒸发制冷被动式冷却集成装置，其在排风空腔的壁上有不少于一层的闭式水冷装 置，包括有同时输出冷风和冷水的蒸发制冷装置，蒸发制冷装置有排风进口，蒸发制冷装置 的出风口与排风空腔的进风处相通，蒸发制冷装置的冷水出口与闭式水冷装置的进水管相 通的管道上串接有水泵，闭式水冷装置的出水管与蒸发制冷装置的进水管相通。本发明的技术方案之五是通过以下措施来实现的一种利用上述的被动式冷却集 成装置的蒸发制冷被动式冷却集成装置，其在排风空腔的壁上有不少于一层的闭式水冷装 置，排风空腔的进风处安装有有同时输出冷风和冷水的蒸发制冷装置，蒸发制冷装置有排
13风进口，蒸发制冷装置的出风口与排风空腔的进风处相通，蒸发制冷装置的冷水出口与闭 式水冷装置的进水管相通的管道上串接有水泵，闭式水冷装置的水管与蒸发制冷装置的进 水管相通。本发明的技术方案之六是通过以下措施来实现的一种利用上述的被动式冷却集 成装置或蒸发制冷被动式冷却集成装置的具有被动式冷却的空调装置，其包括空气处理机 和空调区域；空气处理机位于空调区域内或/和空调区域外，或者空气处理机位于透光性 围护结构的顶部或/和透光性围护结构的底部或/和透光性围护结构的侧面，或者空气处 理机位于能够放置的位置；空调区域是由透光性围护结构与其它围护结构所构成的室内空 间。本发明的技术方案之七是通过以下措施来实现的一种利用上述的被动式冷却集 成装置或蒸发制冷被动式冷却集成装置的具有被动式冷却的空调装置，其包括空气处理机 和空调区域，空气处理机采用具有蒸发制冷装置的空气处理机；具有蒸发制冷装置的空气 处理机包括进风管和出风管，而进风管通向空调区域外，出风管与排风空腔的进风处相通， 排风空腔的排风处与具有蒸发制冷装置的空气处理机的进风管在一起且相互隔离；空气处 理机位于空调区域内或/和空调区域外，或者空气处理机位于透光性围护结构的顶部或/ 和透光性围护结构的底部或/和透光性围护结构的侧面，或者空气处理机位于能够放置的 位置；空调区域是由透光性围护结构与其它围护结构所构成的室内空间。下面是对上述技术方案之七的进一步优化或/和选择
上述具有蒸发制冷装置的空气处理机的空气进风处有表面式空气换热器，将排风空腔 进风处的直接蒸发制冷装置的出水通入表面式空气换热器预冷具有蒸发制冷装置的空气 处理机的进风，表面式空气换热器的出水再回到直接蒸发制冷装置。本发明的技术方案之八是通过以下措施来实现的一种利用上述的被动式冷却集 成装置或蒸发制冷被动式冷却集成装置的具有被动式冷却的空调装置，其包括空气处理机 和空调区域，而空气处理机采用具有间接蒸发制冷装置的空气处理机，间接蒸发制冷装置 的产出风进口与空调区域外相通，间接蒸发制冷装置的产出风出口与空调区域内相通，间 接蒸发制冷装置的工艺风出口与排风空腔内相通；空气处理机位于空调区域内或/和空调 区域外，或者空气处理机位于透光性围护结构的顶部或/和透光性围护结构的底部或/和 透光性围护结构的侧面，或者空气处理机位于能够放置的位置；空调区域是由透光性围护 结构与其它围护结构所构成的室内空间。下面是对上述技术方案之八的进一步优化或/和选择
上述间接蒸发制冷装置的工艺风来自空调区域外的空气或/和空调区域内的排风。本发明的技术方案之九是通过以下措施来实现的一种利用上述的被动式冷却集 成装置的具有被动式冷却的空调装置，其包括空气处理机和空调区域，空气处理机采用具 有蒸发制冷装置的空气处理机并置于空调区域内；采用具有蒸发制冷装置的空气处理机有 进风管和出风管并分别与空调区域外相通，采用具有蒸发制冷装置的空气处理机有出风口 与空调区域内相通；排风空腔的壁上有不少于一层的闭式水冷装置，采用具有蒸发制冷装 置的空气处理机的冷水出口与闭式水冷装置的进水管相通的管道上串接有水泵，闭式水冷 装置的出水管与采用具有蒸发制冷装置的空气处理机的进水管相通；空调区域是由透光性 围护结构与其它围护结构所构成的室内空间。
本发明的技术方案之十是通过以下措施来实现的一种利用上述的被动式冷却集 成装置或蒸发制冷被动式冷却集成装置的具有被动式冷却的空调装置，其包括空气处理机 和空调区域，空气处理机采用具有蒸发制冷装置的空气处理机并置于空调区域内，采用具 有蒸发制冷装置的空气处理机有进风管和出风管并分别与空调区域外相通，采用具有蒸发 制冷装置的空气处理机有制冷风出口与空调区域内相通；采用具有蒸发制冷装置的空气处 理机的冷水出口与空调区域内的显冷末端装置的进水管相通的管道上串接有水泵，空调区 域内的显冷末端装置的出水管与采用具有蒸发制冷装置的空气处理机的进水管相通；空调 区域是由透光性围护结构与其它围护结构所构成的室内空间。本发明的技术方案之十一是通过以下措施来实现的一种利用上述的被动式冷却 集成装置或蒸发制冷被动式冷却集成装置的具有被动式冷却的空调装置，其空气处理机处 理采用具有蒸发制冷装置的空气处理机，该蒸发制冷装置有两个出风口，一个出风口与排 风空腔相通，另一个出风口与室内区域相通。本发明的技术方案之十二是通过以下措施来实现的一种利用上述的被动式冷却 集成装置或蒸发制冷被动式冷却集成装置的具有被动式冷却的空调装置，其内遮阳设施采 用百叶窗，该百叶窗的叶片为横式或纵式，该叶片内有空腔，该空腔为排风空腔或/和水冷空腔。下面是对上述技术方案之十二的进一步优化或/和选择 在上述百叶窗的叶片表面有高反射材料层或/和高吸热材料层。本发明可以应用在各类空调系统中，可以实现主动式冷却和被动式冷却的合二为 一，以主动冷却的方式对空调区域进行空气调节的同时，又以被动冷却的方式大幅吸收透 光性围护结构的太阳辐射得热量，从而有效减低了室内空调的负荷，使得送风量减低，机组 外形尺寸减小，风管截面积减小，易于和建筑空间配合，成本较低。特别的是其在干热地区 应用，其目的在于干空气能的高效梯度应用，有效降低窗户等透光性围护结构的得热负 荷，实现能量更有效的梯级配置，具体是对空调系统排风冷量的回收利用，有效降低窗户等 透光性围护结构的得热负荷，实现能量更有效的梯级配置。与传统空调系统不同的是，为基 于建筑节能源头的系统整体解决方案。在通过本发明具有被动式冷却的空调方法及其装置 大幅降低窗户得热这一建筑能耗的薄弱环节，由于构建了室内外气流热交换的顺畅通道， 实现了空调区域外的空气和室内排风气流交换的建筑呼吸系统，室内空气品质好。特别地 在干空气能蒸发制冷技术应用领域，使得其在家庭居住建筑的应用实现了突破性的进展。本发明的综合效果为
1.本发明适用于各类居住建筑、公共建筑及工业建筑等房间的空气调节，其特有的被 动式冷却集成装置在夏季有效的降低了房间的空调冷负荷，在冬季又可以形成保温空气夹 层起到隔热的作用从而有效的降低房间的热负荷。2.本发明由于空调负荷的降低使得暖通空调系统装机容量减小，其中包括暖通空 调系统中的所有设备和用材，不仅可以在建筑上更容易配合，而且也为用户带来了更大的 经济性，成本较低。3.本发明在能源的应用上能够“分级利用、优化匹配”，送入室内的空调空气从 16°C左右上升到26°C左右后，又和窗户附近的高温壁面和气流发生对流换热后才排出室 外，在能量的利用上更加合理、充分。
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4.本发明构建了室内外联系的通道，有效的解决了空调系统中的排风无序的问 题，使得室内外的气流更加顺畅。5.本发明使得蒸发制冷空调技术在住宅建筑等民用建筑的大规模应用有了现实 的基础。6.本发明拓展了蒸发制冷空调适用的区域，不仅仅在干热地区使用，更可以在湿 热地区得到很好的应用。


附图1为本发明的实施例1的方法及其装置的示意图。附图2为本发明的实施例2的方法及其装置的示意图。附图3为本发明的实施例3的方法及其装置的示意图。附图4为本发明的实施例4的方法及其装置的示意图。附图5为本发明的实施例5的方法及其装置的示意图。附图6为本发明的实施例6的方法及其装置的示意图。附图7为本发明的实施例7的方法及其装置的示意图。附图8为本发明的实施例8的方法及其装置的示意图。附图9为本发明的实施例9的方法及其装置的示意图。附图10为本发明的实施例10的方法及其装置的示意图。附图11为本发明的实施例11的方法及其装置的示意图。附图12为本发明的实施例12的方法及其装置的示意图。附图13为本发明的实施例13的方法及其装置的示意图。附图14为本发明的实施例14的方法及其装置的示意图。附图15为本发明的实施例15的方法及其装置的示意图。附图16为本发明的实施例16的方法及其装置的示意图。附图17为本发明的实施例17的方法及其装置的示意图。附图18为本发明的实施例18的方法及其装置的示意图。附图19为本发明的实施例19的方法及其排风空腔出风处的吸入式排风机的示意 图。附图20为本发明的实施例20的方法及其装置的示意图。附图21为本发明的实施例21的方法及其排风空腔出风处的吸入式排风机的示意 图。附图22为本发明的实施例22的方法及其装置的示意图。附图23为本发明的实施例23的方法及其排风空腔出风处的压出式排风机的示意 图。附图24为本发明的实施例24的方法及其装置的示意图。附图25为本发明的实施例25的方法及其装置的示意图。附图26为本发明的实施例26的方法及其装置的示意图。附图27为本发明的实施例27的方法及其装置的示意图。 附图28为本发明的实施例28的方法及其装置的示意图。
附图29为本发明的实施例29的方法及其装置的示意图。附图30为本发明的实施例30的方法及其装置的示意图。附图31为本发明的实施例31的方法及其装置的示意图。附图中的编码分别为1为空调区域外的空气；2为空气处理机的送风；3为送风 口 ；4为空调区域内的排风；5为空调区域外的排风；6为直接蒸发制冷装置；7为排风机； 8为内遮阳设施；9为蒸发制冷装置；10为送风机；11为间接蒸发制冷装置；12为工艺风； 13为产出风；14为排风隔板；15为加热器；16为空调区域的显冷末端；17为开式湿帘水膜 装置或闭式水冷装置；18为第一表面式空气换热器；19为第二表面式空气换热器；20为填 料；21为水泵。A为空气处理机；B为空调区域；C为被动式冷却集成装置。a为蒸发制冷装 置。
具体实施例方式本发明不受下述实施例的限制，可根据上述本发明的技术方案和实际情况来确定 具体的实施方式。本发明中的透光性围护结构是指窗户或/和玻璃幕墙或/和其它透光性好的围护 结构。下面结合实施例对本发明作进一步论述 实施例1
如附图1所示，该具有被动式冷却的空调装置包括空气处理机A、空调区域B、被动式冷 却集成装置C ；而被动式冷却集成装置C包括内遮阳设施8和透光性围护结构，内遮阳设施 8自身或透光性围护结构自身或内遮阳设施8与透光性围护结构之间形成的不少于一层的 气流通道为排风空腔，该排风空腔有进风处和排风处，进风处的进口位于排风空腔的顶部 或/和排风空腔的中部或/和排风空腔的底部或/和排风空腔的侧面，排风处的出口位于 排风空腔的顶部或/和排风空腔的中部或/和排风空腔的底部或/和排风空腔的侧面；内 遮阳设施采用透光或非透光的材料制成；空气处理机A位于空调区域B内或/和空调区域 B外，或者空气处理机A位于透光性围护结构的顶部或/和透光性围护结构的底部或/和透 光性围护结构的侧面，或者空气处理机A位于能够放置的位置；空调区域B是由透光性围护 结构与其它围护结构所构成的室内空间。如附图1所示，该具有被动式冷却的空调方法按下述方法进行空调区域B外的空 气1经过空气处理机A处理后作为空气处理机的送风2从送风口 3被送入空调区域B内， 而空调区域内的排风4经过被动式冷却集成装置C的排风空腔后被排出空调区域B成为空 调区域外的排风5。通过上述装置和方法，透光性围护结构的绝大部分得热量将排出空调区域B，与此 同时又挡住了太阳辐射热，从而大大降低了空调区域B内的空调设备的负荷。因此通过本发明具有被动式冷却的空调方法及其装置，可以使得空调区域B内的 空调负荷大幅降低，相应降低了空调设备的制冷负荷，进而降低了空调设备的装机容量，从 而在根本上降低了建筑能耗。另外由于空调设备送风量降低，使得空调设备风管截面减小， 易于和建筑配合，空调系统整体的初投资降低，进一步降低了资源的消耗。实施例2:如附图2所示，该被动式冷却集成装置的排风空腔向外排风处安装有排风机7，进入排 风空腔内的空气被排风机7排出空调区域B。实施例3:
实施例3与实施例2的不同之处在于实施例3的排风空腔有不少于二层，且呈S形， 该排风空腔有一个进风处和一个排风处，如附图3所示，在排风空腔中设置一层或多层的 排风隔板14，形成多层的排风空腔，引导气流顺序流动。冷风冷量应用符合梯级利用原理， 在附图3的结构中，排风机最好位于窗户的下部，易于和窗户配合。但是，可根据实际需要， 排风空腔有不少于二层，每层排风空腔有进风处和排风处。实施例4:
实施例4与实施例2、3的不同之处在于如附图4所示，实施例4的排风空腔的进风处 安装有直接蒸发制冷装置，空调区域内的排风4经过直接蒸发制冷装置加湿和冷却后进 入排风空腔内。空气在送入空调区域B内后转变成24°C至26°C左右的低品位冷源，其相对 湿度按照暖通空调设备设计规范为50%至60%左右，部分情况会更低，然后通过直接蒸发制 装置发生热湿交换，其热力学过程为等焓降温加湿(绝热加湿)过程，在不同的地区和大气 压条件下，考虑加湿效率为95%，则来流气流的干球温度可降低5°C左右，这意味为气流可 降温到21°C左右，因此比26°C左右未经降温的气流有更大的换热驱动势，可以带走透光性 围护结构部位更多的热量。气流在升温后，沿着排风管路排出空调区域B。实施例5:
实施例5与实施例4的不同之处在于实施例5的排风空腔有不少于二层，且呈S形， 如附图3所示，在排风空腔中设置一层或多层的排风隔板，形成多层的排风空腔，引导气流 顺序流动。冷风冷量应用符合梯级利用原理，在附图5的结构中，排风机最好位于窗户的下 部，易于和窗户配合。实施例6:
实施例6与实施例1至5的不同之处在于如附图6所示，实施例6在被动式冷却集成 装置的排风空腔的进风处设置直接蒸发制装置6。直接蒸发制装置6由扩展热湿交换面积 的填料，水箱、布水装置等组成。该直接蒸发制冷装置的制冷方法可包含两种工况，一种为 不带水工况，这时空气直接进入被动式冷却集成装置C，消除透光性围护结构的热量。另外 一种为布水工况，布水方式有两种，其一为常规的水泵布水方式，水由水泵泵出，通过喷嘴 在填料的端面喷射出，在填料表面形成均勻的水膜，和来流气流发生热湿交换；其二为填料 自吸水方式，填料表面依靠毛细效应和芯吸效应及水表面张力的作用，在填料表面形成均 勻的水膜，和来流气流发生热湿交换。实施例6具有被动式冷却的空调方法按下述方法进行空调区域外的空气1经采 用具有蒸发制冷装置的空气处理机A处理后通过空气处理机空气送风口 3送入空调区域B 内后空气处理机的送风2转变成24°C至26°C左右的低品位冷源，其相对湿度按照暖通空调 藁设备设计规范为50%至60%左右，部分情况会更低，然后空调区域B内的排风4通过直接 蒸发制装置6发生热湿交换，其热力学过程为等焓降温加湿(绝热加湿)过程，在不同的地区 和大气压条件下，考虑加湿效率为95%，则来流气流的干球温度可降低5°C左右，这意味为 气流可降温到21°C左右，因此比26°C左右未经降温的气流有更大的换热驱动势，可以带走 透光性围护结构部位更多的热量。气流在升温后，通过排风机7排出空调区域B，成为空调区域外的排风5。实施例7:
实施例7与实施例1至6的不同之处在于实施例7的排风空腔的内壁上或/和内遮 阳设施的水冷空腔的内壁上有不少于一层的开式湿帘水膜装置，流过排风空腔内的空气能 与开式湿帘水膜装置的水膜相接触。开式湿帘水膜装置包括喷头、水泵和接水槽，水泵将水 槽中的水通过水管送给喷头，而喷头喷出的水形成水膜并落入接水槽内。如附图7所示，该 开式湿帘水膜装置为单层开式湿帘水膜结构的；扩展的水膜为空气气流和水的热湿交换介 质，和填料不同的是，在发生热湿交换形成冷风通过对流换热消除透光性围护结构或空调 区域B内的热量的同时，水膜本身形成了一道冷屏障，可通过辐射换热消除透光性围护结 构的太阳辐射得热量。实施例8:
实施例8与实施例7的不同之处在于如附图8所示，实施例8的开式湿帘水膜装置为 双层开式湿帘水膜结构的。实施例9
实施例9与实施例7和8的不同之处在于实施例9的内遮阳设施的水冷空腔的内壁 上有不少于一层的开式湿帘水膜装置，空调区域B有同时输出冷风和冷水的蒸发制冷装置 a，空调区域B内的排风经过蒸发制冷装置a冷却后从进风处进入排风空腔内，蒸发制冷装 置a的冷水经过水泵和水管送给喷头，接水槽内的水流回蒸发制冷装置a的进水管。如附图 9所示，该开式湿帘水膜装置为单层开式湿帘水膜结构的，通过辐射换热消除透光性围护结 构的太阳辐射得热量；与此同时，进入蒸发制冷装置a中的排风排入排风空腔C，通过对流 换热消除透光性围护结构的部分得热量。符合冷量梯度利用的原则，冷量利用更高效。实施例10
实施例10与实施例9的不同之处在于如附图10所示，实施例10的开式湿帘水膜装 置为双层开式湿帘水膜结构的。实施例11:
实施例11与实施例7至10的不同之处在于实施例11的排风空腔的壁上有不少于一 层的闭式水冷装置，附图11所示的闭式水冷装置为单层的，空调区域B有同时输出冷风和 冷水的蒸发制冷装置a，空调区域B内的排风经过蒸发制冷装置a冷却后从进风处进入排 风空腔内，蒸发制冷装置a的冷水经过水泵和水管送给闭式水冷装置的进水管，闭式水冷 装置的水经过出水管流回蒸发制冷装置a的进水管。实施例12
实施例12与实施例11的不同之处在于如附图12所示，实施例12的闭式水冷装置为 双层的。实施例13:
实施例13与实施例1至12的不同之处在于如附图13所示，实施例13的排风空腔的 壁上有不少于一层的闭式水冷装置17，排风空腔的进风处安装有有同时输出冷风和冷水的 蒸发制冷装置a，而蒸发制冷装置a有排风进口，蒸发制冷装置a的出风口与排风空腔的进 风处相通，蒸发制冷装置a的冷水出口与闭式水冷装置17的进水管相通的管道上串接有水 泵，闭式水冷装置17的出水管与蒸发制冷装置a的进水管相通。同时输出冷风和冷水的蒸
19发制冷装置a在这里特指直接蒸发制装置，冷水从水箱底部通入闭式水冷装置17的进水管 中，通过辐射换热消除窗户的太阳辐射得热量，升温后的回水回到直接蒸发制装置的布水 装置，形成循环；与此同时，蒸发制冷装置a中的排风，由于其干球温度仍然较低，接入被动 式冷却集成装置C中的排风空腔，通过对流换热消除窗户的部分得热量，然后通过排风机7 排出空调区域B。该装置符合冷量梯度利用的原则，冷量利用更为高效和彻底。实施例14:
实施例14与实施例1至13的不同之处在于如附图14所示，实施例14具有被动式冷 却的空调装置包括空气处理机A、空调区域B、被动式冷却集成装置C，排风空腔的进风处安 装有直接蒸发制冷装置6，空气处理机A采用具有蒸发制冷装置的空气处理机A ；具有蒸发 制冷装置的空气处理机A包括进风管和出风管，而进风管通向空调区域B外，出风管与排风 空腔的进风处相通，排风空腔的排风处与具有蒸发制冷装置的空气处理机A的进风管在一 起且相互隔离。实施例14具有被动式冷却的空调方法按下述方法进行空调区域外的空气1经过 采用具有蒸发制冷装置的空气处理机A中的直接蒸发制装置6处理后由送风机10送入空 调区域B，空气处理机的送风2消除空调区域B内的余热余湿后转变成24°C至26°C左右的 低品位冷源，空调区域B内的排风4经过被动式冷却集成装置C中的直接蒸发制装置6后和 窗户得热的高温气流和高温透光性围护结构内壁面发生对流换热后由排风管道8和排风 机7排出到室外，即成为空调区域外的排风5。被动式冷却集成装置C中的排风机7设置在 采用具有蒸发制冷装置的空气处理机A中，结构更加紧凑；采用具有蒸发制冷装置的空气 处理机A中的排风口和进风口处可设置热回收装置使进风与排风之间能进行热量的交换， 进一步回收排风的冷量。如附图14所示，采用具有蒸发制冷装置的空气处理机A可与被动 式冷却集成装置C设计成一体，或者采用具有蒸发制冷装置的空气处理机A可设置在窗户 附近。实施例15
实施例15与实施例14的不同之处在于如附图15所示，实施例15的采用具有蒸发制 冷装置的空气处理机A可设置远离窗户的位置。实施例16
实施例16与实施例1至15的不同之处在于实施例16的具有被动式冷却的空调装置 包括空气处理机A、空调区域B、被动式冷却集成装置C，而空气处理机A采用具有间接蒸发 制冷装置的空气处理机，间接蒸发制冷装置的产出风进口与空调区域外相通，间接蒸发制 冷装置的产出风出口与空调区域内相通，间接蒸发制冷装置的工艺风出口与排风空腔内相 通。间接蒸发制冷装置的工艺风12来自空调区域外的空气1。如附图16所示，采用具有蒸 发制冷装置的空气处理机A设置在被动式冷却集成装置C的下方，由1 n级的间接蒸发 制冷装置11构成。在蒸发制冷技术中，间接蒸发制冷由于不增加送风的含湿量，可实现进风的等湿 冷却，在蒸发制冷技术中的应用中起着重要的作用。为获得较低的间接蒸发制冷出风温度， 在实现间接蒸发制冷效率提高的同时，间接蒸发制冷中的工艺风12通常情况下温度也较 低，这部分的冷量回收利用在常规的蒸发制冷技术中一直得不到很好的解决。蒸发制冷技术本身利用室外干燥的空气进行制冷，本身属于可再生能源——干空气能的高效利用，是一项节能、绿色、环保的空调技术，相对于传统空调，依据不同的计算方 法和统计数据，可节能70% 80%左右。如果在干空气能蒸发制冷技术适用的区域，采用本 发明所述的被动式冷却集成装置C，配合蒸发制冷排风能量的二次利用，可有效的降低空调 区域B内的空调负荷，使得系统制冷量、送风量减小，综合的节能效果更高，风管截面积较 小后也易于和建筑配合，系统更容易实现。实施例17
实施例17与实施例16的不同之处在于如附图17所示，实施例17的间接蒸发制冷装 置的工艺风12来自空调区域内的排风4。实施例18
实施例18与实施例1至17的不同之处在于实施例18被动式冷却集成装置C中设置 排风隔板14，引导气流沿着指定方向流动，附图18所示的结构呈SB。间接蒸发制冷装置 的工艺风12来自空调区域外的空气1和空调区域内的排风4。采用具有蒸发制冷装置的空 气处理机A设置在被动式冷却集成装置C的下方，由1 n级的逆流间接蒸发制冷风气处 理机11。排风机设置在被动式冷却集成装置C的底部，排风空腔内为负压状态，为吸入式排 风方式。在蒸发制冷装置进入空调区域内的出风口处安装加热器15，这样在冬季就可将空 调区域处的冷空气经过加热器15加热后送给空调区域内。实施例19
实施例19与实施例18的不同之处在于实施例19的排风空腔出风处的吸入式排风机 的结构可如附图19所示，该附图19可为附图18的局部俯视图(附图18的局部俯视图还可 采用其它结构的)。实施例20:
实施例20与实施例1至19的不同之处在于如附图20所示，实施例20的间接蒸发制 冷装置的工艺风12来自空调区域外的空气1和空调区域内的排风4，在排风空腔的进风处 没有安装有直接蒸发制冷装置6。实施例21:
实施例21与实施例20的不同之处在于实施例20的间接蒸发制冷装置的工艺风12 来自空调区域外的空气1。实施例22:
实施例22与实施例1至21的不同之处在于如附图22所示，实施例22的间接蒸发制 冷装置的工艺风12来自空调区域外的空气1，在排风空腔的进风处安装有直接蒸发制冷装 置6，排风机7设置在被动式冷却集成装置C的排风空腔的进风处，排风空腔内为正压状态， 为压出式排风方式。实施例23:
实施例23与实施例22的不同之处在于实施例23的排风空腔出风处的压出式排风机 的结构可如附图23所示，该附图23可为附图22的局部俯视图(附图22的局部俯视图还可 采用其它结构的)。实施例24:
实施例24与实施例1至23的不同之处在于如附图24所示，实施例24具有被动式冷 却的空调装置包括空气处理机A、空调区域B、被动式冷却集成装置C，空气处理机A采用同时输出冷风和冷水的采用具有蒸发制冷装置的空气处理机A并置于空调区域B内，采用具 有蒸发制冷装置的空气处理机A有进风管和出风管并分别与空调区域B外相通，采用具有 蒸发制冷装置的空气处理机A有制冷风出口与空调区域B内相通；排风空腔的壁上有不少 于一层的闭式水冷装置17，采用具有蒸发制冷装置的空气处理机A的冷水出口与闭式水冷 装置的进水管相通的管道上串接有水泵，闭式水冷装置17的出水管与采用具有蒸发制冷 装置的空气处理机A的进水管相通。实施例24具有被动式冷却的空调方法按下述方法进行空调区域B外空气1进 风管路进入采用具有蒸发制冷装置的空气处理机A，一部分空气1作为制冷的工艺风，在机 组内部发生热湿交换后，获得冷风和冷水，工艺风在吸收另外一部分空气和冷水回水的热 量后，通过排风管路排出空调区域B。另外一部分空气1经过降温处理后，作为空气处理机 的送风2送入空调区域B，空气处理机的送风2在消除了室内的余热余湿后，转变成24°C至 26°C的低品位冷源4全部进入排风空腔中和窗户得热的高温气流和高温透光性围护结构 内壁面发生对流换热后由排风机7排出室外成为空调区域外的排风5。与此同时，采用具有 蒸发制冷装置的空气处理机A输出的冷水通过水管输送到C中的开式水帘或闭式冷水盘管 17中消除窗户附近大量的显热得热负荷，回水回到最后回到填料的喷排处，形成水循环。实施例25:
实施例25与实施例1至24的不同之处在于如附图25所示，实施例25具有被动式冷 却的空调装置包括空气处理机A、空调区域B、被动式冷却集成装置C，空气处理机A采用同 时输出冷风和冷水的采用具有蒸发制冷装置的空气处理机A并置于空调区域B内，采用具 有蒸发制冷装置的空气处理机A有进风管和出风管并分别与空调区域B外相通，采用具有 蒸发制冷装置的空气处理机A有制冷风出口与空调区域B内相通；采用具有蒸发制冷装置 的空气处理机A的冷水出口与室内显冷末端装置16的进水管相通的管道上串接有水泵，室 内显冷末端装置16的出水管与采用具有蒸发制冷装置的空气处理机A的进水管相通。实施例25具有被动式冷却的空调按下述方法进行空调区域B外的一部分空气1 经过采用具有蒸发制冷装置的空气处理机A的第一表面式空气换热器18处理后由采用具 有蒸发制冷装置的空气处理机A的送风机10过直接蒸发制冷器6送入空调区域B，空气处 理机的送风2在消除了室内的余热余湿后，转变成24 26°C的低品位冷源。空调区域内 的排风4全部进入排风空腔中和窗户得热的高温气流和高温透光性围护结构内壁面发生 对流换热后由排风机7排出室外成为空调区域外的排风5 ；空调区域B外的另外一部分空 气1经过第二表面式空气换热器19处理后，进入到蒸发制冷装置中的填料22中和第一表 面式空气换热器18中的回水发生热湿交换以后由排风机7排出室外成为空调区域外的排 风5 ；蒸发制冷装置输出的冷水首先由水泵21通过水管输送到室内显冷末端16，冷水在和 室内进行显热换热升温后，室内末端的回水先回到第二表面式空气换热器19再回到第一 表面式空气换热器18最后回到填料的喷排处，形成水循环。实施例26:
实施例26与实施例1至25的不同之处在于如附图26所示，实施例26具有被动式冷 却的空调装置包括空气处理机A、空调区域B、蒸发制冷被动式冷却集成装置C，空气处理机 采用具有蒸发制冷装置的空气处理机；具有蒸发制冷装置的空气处理机包括进风管和出风 管，而进风管通向空调区域外，出风管与排风空腔的进风处相通；具有蒸发制冷装置的空气
22处理机的空气进风处有表面式空气换热器，将直接蒸发制冷装置的出水通入表面式空气换 热器预冷具有蒸发制冷装置的空气处理机的进水管，表面式空气换热器的出水再回到直接 蒸发制冷装置的进水管。空调区域外的空气1经过蒸发冷却空气处理机A中第一表面式空 气换热器18和直接蒸发冷却器6处理后由送风机10送入空调区域B内，空气处理机的送 风2消除室内余热余湿后转变成24°C至26°C左右的低品位冷源，空调区域的排风4经过被 动式冷却集成装置C中的直接蒸发冷却器6后和窗户得热的高温气流和高温玻璃内壁面发 生对流换热后由排风管道和排风机7排出到空调区域外，即成为空调区域外的排风5。冷水 从水箱通过水泵21输送到第一表面式空气换热器18，表面式空气换热器18的出水再回到 直接蒸发制冷装置的进水管，形成了一个水循环。从而使能量的利用更加合理。蒸发制冷 被动式冷却集成装置C中的排风机设置在蒸发冷却空气处理机A中，使本发明结构更加紧 凑。实施例27:
实施例27与实施例1至26的不同之处在于如附图27所示，实施例27的空调区域外 的空气经过窗户等透光性围护结构的上部或上方进入空调区域内，排风空腔的出风处位于 窗户等透光性围护结构的上部或上方。实施例28:
实施例28与实施例1至27的不同之处在于如附图28所示，实施例28的空气处理机 A采用具有间接蒸发制冷装置的空气处理机，间接蒸发制冷装置的产出风进口与空调区域 B外相通，间接蒸发制冷装置的产出风出口与空调区域B内相通，间接蒸发制冷装置的工艺 风进口和工艺风出口都与空调区域B外相通。实施例29:
实施例29与实施例28的不同之处在于如附图29所示，实施例29的工艺风来自空调 区域外的排风4。实施例30:
实施例30与实施例28的不同之处在于如附图30所示，实施例30的工艺风来自空调 区域外的空气和空调区域内的排风。实施例31:
实施例31与实施例28的不同之处在于如附图31所示，实施例31的空调区域内的排 风4经过排风空腔的进风处的直接蒸发制冷装置降温低进入排风空腔。在本发明中其它实施例可采用附图2至附图5、附图7至附图12及附图27中任 一结构或任一组合而形成新的实施例。在本发明中除了上述已经限定的空气处理机处，本发明中的空气处理机还可以 采用现有公知的其它空气处理机，如现有公知的空调机。以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据 实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。例如蒸发制冷装置可有两个 出风口，一个出风口与排风空腔相通，另一个出风口与室内区域相通；内遮阳设施采用百叶 窗，该百叶窗的叶片为横式或纵式，该叶片内有空腔，该空腔为排风空腔或/和水冷空腔。 百叶窗的叶片表面有高反射材料层或/和高吸热材料层。
权利要求
一种具有被动式冷却的空调方法，其特征在于按下述方法进行空调区域外的空气经过空气处理机处理后被送入空调区域内,而空调区域内的排风经过被动式冷却集成装置的排风空腔后被排出空调区域；其中，被动式冷却集成装置包括内遮阳设施和透光性围护结构，内遮阳设施自身或透光性围护结构自身或内遮阳设施与透光性围护结构之间形成的不少于一层的气流通道为排风空腔；空气处理机位于空调区域内或/和空调区域外，或者空气处理机位于透光性围护结构的顶部或/和透光性围护结构的底部或/和透光性围护结构的侧面，或者空气处理机位于能够放置的位置；内遮阳设施采用透光或非透光的材料制成；空调区域是由透光性围护结构与其它围护结构所构成的室内空间。
2.根据权利要求1所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于排风被排风机压入 排风空腔并排出空调区域或者排风被排风机吸入排风空腔并排出空调区域，排风机位于排 风空腔内或排风空腔外。
3.根据权利要求1或2所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于排风空腔的进 风处安装有直接蒸发制冷装置，空调区域内的排风经过直接蒸发制冷装置加湿和冷却后进 入排风空腔内。
4.根据权利要求1或2所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于排风空腔的内 壁上或/和内遮阳设施的水冷空腔的内壁上有不少于一层的开式湿帘水膜装置。
5.根据权利要求3所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于排风空腔的内壁上 或/和内遮阳设施的水冷空腔的内壁上有不少于一层的开式湿帘水膜装置。
6.根据权利要求4所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于开式湿帘水膜装置 包括喷头、水泵和接水槽，水泵将水槽中的水通过水管送给喷头，而喷头喷出的水形成水膜 并落入接水槽内。
7.根据权利要求5所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于开式湿帘水膜装置 包括喷头、水泵和接水槽，水泵将水槽中的水通过水管送给喷头，而喷头喷出的水形成水膜 并落入接水槽内。
8.根据权利要求4所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于空调区域内有同时 输出冷风和冷水的蒸发制冷装置，空调区域内的排风经过蒸发制冷装置冷却后从进风处进 入排风空腔内，开式湿帘水膜装置包括喷头、水泵和接水槽，蒸发制冷装置的冷水经过水泵 和水管送给喷头，接水槽内的水流回蒸发制冷装置的进水管，而喷头喷出的水形成水膜并 落入接水槽内。
9.根据权利要求5所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于空调区域内有同时 输出冷风和冷水的蒸发制冷装置，空调区域内的排风经过蒸发制冷装置冷却后从进风处进 入排风空腔内，开式湿帘水膜装置包括喷头、水泵和接水槽，蒸发制冷装置的冷水经过水泵 和水管送给喷头，接水槽内的水流回蒸发制冷装置的进水管，而喷头喷出的水形成水膜并 落入接水槽内。
10.根据权利要求1或2所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于排风空腔的壁 上有不少于一层的闭式水冷装置，空调区域内或空调空调外有同时输出冷风和冷水的蒸发 制冷装置，空调区域内的排风经过蒸发制冷装置冷却后从进风处进入排风空腔内，蒸发制 冷装置的冷水经过水泵和水管送给闭式水冷装置的进水管，闭式水冷装置的水经过出水管 流回蒸发制冷装置的进水管。
11.根据权利要求3所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于排风空腔的壁上 有不少于一层的闭式水冷装置，空调区域内或空调空调外有同时输出冷风和冷水的蒸发制 冷装置，空调区域内的排风经过蒸发制冷装置冷却后从进风处进入排风空腔内，蒸发制冷 装置的冷水经过水泵和水管送给闭式水冷装置的进水管，闭式水冷装置的水经过出水管流 回蒸发制冷装置的进水管。
12.根据权利要求1或2所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于排风空腔的壁 上有不少于一层的闭式水冷装置，排风空腔的进风处安装有有同时输出冷风和冷水的蒸发 制冷装置，空调区域内的排风经过蒸发制冷装置冷却后从进风处进入排风空腔内，蒸发制 冷装置的冷水经过水泵和水管送给闭式水冷装置的进水管，闭式水冷装置的水经过出水管 流回蒸发制冷装置的进水管。
13.根据权利要求1或2所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于排风空腔的进 风处安装有直接蒸发制冷装置，空气处理机采用具有蒸发制冷装置的空气处理机；空调区 域外的空气直接进入具有蒸发制冷装置的空气处理机处理后或经过进风管进入具有蒸发 制冷装置的空气处理机处理后被送入空调区域内，而空调区域内的排风经过直接蒸发制 冷装置加湿和冷却后进入排风空腔内，排风空腔内的空气直接被排出空调区域或通过与进 风管的冷热交换后被排出空调区域。
14.根据权利要求13所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于具有蒸发制冷装 置的空气处理机的空气进风处有表面式空气换热器，将直接蒸发制冷装置的出水通入表面 式空气换热器预冷具有蒸发制冷装置的空气处理机的进水管，表面式空气换热器的出水再 回到直接蒸发制冷装置的进水管。
15.根据权利要求1或2所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于空气处理机采 用具有间接蒸发制冷装置的空气处理机，空调区域外的空气经过间接蒸发制冷装置处理后 作为产出风送入空调区域内，间接蒸发制冷装置的工艺风进入排风空腔内。
16.根据权利要求3所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于空气处理机采用 具有间接蒸发制冷装置的空气处理机，空调区域外的空气经过间接蒸发制冷装置处理后作 为产出风送入空调区域内，间接蒸发制冷装置的工艺风进入排风空腔内。
17.根据权利要求15所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于间接蒸发制冷装 置的工艺风来自空调区域外的空气或/和空调区域内的排风。
18.根据权利要求16所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于间接蒸发制冷装 置的工艺风来自空调区域外的空气或/和空调区域内的排风。
19.根据权利要求1或2所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于空气处理机采 用具有间接蒸发制冷装置的空气处理机，空调区域外的空气经过间接蒸发制冷装置处理后 作为产出风送入空调区域内，间接蒸发制冷装置的工艺风被直接排出空调区域，间接蒸发 制冷装置的工艺风来自空调区域外的空气或/和空调区域内的排风。
20.根据权利要求3所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于空气处理机采用 具有间接蒸发制冷装置的空气处理机，空调区域外的空气经过间接蒸发制冷装置处理后作 为产出风送入空调区域内，间接蒸发制冷装置的工艺风被直接排出空调区域，间接蒸发制 冷装置的工艺风来自空调区域外的空气或/和空调区域内的排风。
21.根据权利要求1或2所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于空气处理机采用具有蒸发制冷装置的空气处理机并置于空调区域内，空调区域外的空气通过进风管路进 入采用具有蒸发制冷装置的空气处理机，一部分空气作为制冷的工艺风，在采用具有蒸发 制冷装置的空气处理机内部发生热湿交换后，产生冷风和冷水，工艺风在吸收另外一部分 空气和冷水回水的热量后，通过排风管路排出空调区域，除工艺风之外的另外一部分空气 经过蒸发制冷空气处理降温处理后送入空调区域内；排风空腔的壁上有不少于一层的闭式 水冷装置，采用具有蒸发制冷装置的空气处理机的冷水经过水泵和水管送给闭式水冷装置 的进水管，闭式水冷装置的水经过出水管流回采用具有蒸发制冷装置的空气处理机的进水 管。
22.根据权利要3所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于空气处理机采用具 有蒸发制冷装置的空气处理机并置于空调区域内，空调区域外的空气通过进风管路进入采 用具有蒸发制冷装置的空气处理机，一部分空气作为制冷的工艺风，在采用具有蒸发制冷 装置的空气处理机内部发生热湿交换后，产生冷风和冷水，工艺风在吸收另外一部分空气 和冷水回水的热量后，通过排风管路排出空调区域，除工艺风之外的另外一部分空气经过 蒸发制冷空气处理降温处理后送入空调区域内；排风空腔的壁上有不少于一层的闭式水冷 装置，采用具有蒸发制冷装置的空气处理机的冷水经过水泵和水管送给闭式水冷装置的进 水管，闭式水冷装置的水经过出水管流回采用具有蒸发制冷装置的空气处理机的进水管。
23.根据权利要求1或2所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于空气处理机采 用具有蒸发制冷装置的空气处理机并置于空调区域内，空调区域外的空气通过进风管路进 入采用具有蒸发制冷装置的空气处理机，一部分空气作为制冷的工艺风，在采用具有蒸发 制冷装置的空气处理机内部发生热湿交换后，产生冷风和冷水，工艺风在吸收另外一部分 空气和冷水回水的热量后，通过排风管路排出空调区域，除工艺风之外的另外一部分空气 经过采用具有蒸发制冷装置的空气处理机降温处理后送入空调区域内；采用具有蒸发制冷 装置的空气处理机的冷水经过水泵和水管送给空调区域内的显冷末端装置与空调区域内 的空气进行热量交换后再回流到采用具有蒸发制冷装置的空气处理机的进水管。
24.根据权利要求3所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于空气处理机采用 具有蒸发制冷装置的空气处理机并置于空调区域内，空调区域外的空气通过进风管路进入 采用具有蒸发制冷装置的空气处理机，一部分空气作为制冷的工艺风，在采用具有蒸发制 冷装置的空气处理机内部发生热湿交换后，产生冷风和冷水，工艺风在吸收另外一部分空 气和冷水回水的热量后，通过排风管路排出空调区域，除工艺风之外的另外一部分空气经 过采用具有蒸发制冷装置的空气处理机降温处理后送入空调区域内；采用具有蒸发制冷装 置的空气处理机的冷水经过水泵和水管送给空调区域内的显冷末端装置与空调区域内的 空气进行热量交换后再回流到采用具有蒸发制冷装置的空气处理机的进水管。
25.根据权利要求1或2所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于空气处理机处 理采用具有蒸发制冷装置的空气处理机，该蒸发制冷装置的出风分成两股，一股出风送入 排风空腔内，另一股出风送入室内区域。
26..根据权利要求7所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于空气处理机处理 采用具有蒸发制冷装置的空气处理机，该蒸发制冷装置的出风分成两股，一股出风送入排 风空腔内，另一股出风送入室内区域。
27.根据权利要求11所述的具有被动式冷却的空调方法，其特征在于空气处理机处理采用具有蒸发制冷装置的空气处理机，该蒸发制冷装置的出风分成两股，一股出风送入排 风空腔内，另一股出风送入室内区域。
28.一种被动式冷却集成装置，其特征在于包括内遮阳设施和透光性围护结构，内遮阳 设施自身或透光性围护结构自身或内遮阳设施与透光性围护结构之 间形成的不少于一层 的气流通道为排风空腔，该排风空腔有进风处和排风处，进风处的进口位于排风空腔的顶 部或/和排风空腔的中部或/和排风空腔的底部或/和排风空腔的侧面，排风处的出口位 于排风空腔的顶部或/和排风空腔的中部或/和排风空腔的底部或/和排风空腔的侧面； 内遮阳设施采用透光或非透光的材料制成。
29.根据权利要求28所述的被动式冷却集成装置，其特征在于排风空腔的排风处或/ 和进风处安装有排风机。
30.根据权利要求28所述的被动式冷却集成装置，其特征在于排风机位于排风空腔内 或排风空腔外。
31.根据权利要求28或29或30所述的被动式冷却集成装置，其特征在于排风空腔的 进风处安装有直接蒸发制冷装置。
32.根据权利要求31所述的被动式冷却集成装置，其特征在于排风空腔有不少于二 层，且呈S形，该排风空腔有一个进风处和一个排风处。
33.根据权利要求31所述的被动式冷却集成装置，其特征在于排风空腔有不少于二 层，每层排风空腔有进风处和排风处。
34.根据权利要求28或29或30所述的被动式冷却集成装置，其特征在于排风空腔的 内壁上或/和内遮阳设施的水冷空腔的内壁上有不少于一层的开式湿帘水膜装置。
35.根据权利要求32所述的被动式冷却集成装置，其特征在于排风空腔的内壁上或/ 和内遮阳设施的水冷空腔的内壁上有不少于一层的开式湿帘水膜装置。
36.根据权利要求33所述的被动式冷却集成装置，其特征在于排风空腔的内壁上或/ 和内遮阳设施的水冷空腔的内壁上有不少于一层的开式湿帘水膜装置。
37.根据权利要求34所述的被动式冷却集成装置，其特征在于开式湿帘水膜装置包括 喷头、水泵和接水槽，水泵的进水管通入水槽中，水泵的出水管与喷头相通，喷头喷出的水 形成水膜并落入接水槽内。
38.根据权利要求35所述的被动式冷却集成装置，其特征在于开式湿帘水膜装置包括 喷头、水泵和接水槽，水泵的进水管通入水槽中，水泵的出水管与喷头相通，喷头喷出的水 形成水膜并落入接水槽内。
39.根据权利要求36所述的被动式冷却集成装置，其特征在于开式湿帘水膜装置包括 喷头、水泵和接水槽，水泵的进水管通入水槽中，水泵的出水管与喷头相
40.一种利用权利要求28至39中任一权利要求所述的被动式冷却集成装置的蒸发制 冷被动式冷却集成装置，其特征在于包括有同时输出冷风和冷水的蒸发制冷装置，蒸发制 冷装置有排风进口，蒸发制冷装置的出风口与排风空腔的进风处相通，开式湿帘水膜装置 包括喷头、水泵和接水槽，蒸发制冷装置的冷水出口与喷头相通的管道上串接有水泵，接水 槽的排出口与蒸发制冷装置的进水管相通，而喷头的下方有接水槽并使喷头喷出的水形成 水膜且落入接水槽内。
41.一种利用权利要求28至33中任一权利要求所述的被动式冷却集成装置的蒸发制 冷被动式冷却集成装置，其特征在于排风空腔的壁上有不少于一层的闭式水冷装置，包括 有同时输出冷风和冷水的蒸发制冷装置，蒸发制冷装置有排风进口，蒸发制冷装置的出风 口与排风空腔的进风处相通，蒸发制冷装置的冷水出口与闭式水冷装置的进水管相通的管 道上串接有水泵，闭式水冷装置的出水管与蒸发制冷装置的进水管相通。
42.一种利用权利要求28至33中任一权利要求所述的被动式冷却集成装置的蒸发制 冷被动式冷却集成装置，其特征在于排风空腔的壁上有不少于一层的闭式水冷装置，排风 空腔的进风处安装有有同时输出冷风和冷水的蒸发制冷装置，蒸发制冷装置有排风进口， 蒸发制冷装置的出风口与排风空腔的进风处相通，蒸发制冷装置的冷水出口与闭式水冷装 置的进水管相通的管道上串接有水泵，闭式水冷装置的水管与蒸发制冷装置的进水管相通。
43.一种利用权利要求28至39中任一权利要求所述的被动式冷却集成装置的具有被 动式冷却的空调装置，其特征在于包括空气处理机和空调区域；空气处理机位于空调区域 内或/和空调区域外，或者空气处理机位于透光性围护结构的顶部或/和透光性围护结构 的底部或/和透光性围护结构的侧面，或者空气处理机位于能够放置的位置；空调区域是 由透光性围护结构与其它围护结构所构成的室内空间。
44.一种利用权利要求40至42中任一权利要求所述的蒸发制冷被动式冷却集成装置 的具有被动式冷却的空调装置，其特征在于包括空气处理机和空调区域；空气处理机位于 空调区域内或/和空调区域外，或者空气处理机位于透光性围护结构的顶部或/和透光性 围护结构的底部或/和透光性围护结构的侧面，或者空气处理机位于能够放置的位置；空 调区域是由透光性围护结构与其它围护结构所构成的室内空间。
45.一种利用权利要求28至39中任一权利要求所述的被动式冷却集成装置的具有被 动式冷却的空调装置，其特征在于包括空气处理机和空调区域，空气处理机采用具有蒸发 制冷装置的空气处理机；具有蒸发制冷装置的空气处理机包括进风管和出风管，而进风管 通向空调区域外，出风管与排风空腔的进风处相通，排风空腔的排风处与具有蒸发制冷装 置的空气处理机的进风管在一起且相互隔离；空气处理机位于空调区域内或/和空调区域 外，或者空气处理机位于透光性围护结构的顶部或/和透光性围护结构的底部或/和透光 性围护结构的侧面，或者空气处理机位于能够放置的位置；空调区域是由透光性围护结构 与其它围护结构所构成的室内空间。
46.一种利用权利要求40至42中任一权利要求所述的蒸发制冷被动式冷却集成装置 的具有被动式冷却的空调装置，其特征在于包括空气处理机和空调区域，空气处理机采用 具有蒸发制冷装置的空气处理机；具有蒸发制冷装置的空气处理机包括进风管和出风管， 而进风管通向空调区域外，出风管与排风空腔的进风处相通，排风空腔的排风处与具有蒸 发制冷装置的空气处理机的进风管在一起且相互隔离；空气处理机位于空调区域内或/和 空调区域外，或者空气处理机位于透光性围护结构的顶部或/和透光性围护结构的底部或 /和透光性围护结构的侧面，或者空气处理机位于能够放置的位置；空调区域是由透光性 围护结构与其它围护结构所构成的室内空间。
47.根据权利要求45所述的具有被动式冷却的空调装置，其特征在于具有蒸发制冷装 置的空气处理机的空气进风处有表面式空气换热器，将排风空腔进风处的直接蒸发制冷装置的出水通入表面式空气换热器预冷具有蒸发制冷装置的空气处理机的进风，表面式空气 换热器的出水再回到直接蒸发制冷装置。
48.根据权利要求46所述的具有被动式冷却的空调装置，其特征在于具有蒸发制冷装 置的空气处理机的空气进风处有表面式空气换热器，将排风空腔进风处的直接蒸发制冷装 置的出水通入表面式空气换热器预冷具有蒸发制冷装置的空气处理机的进风，表面式空气 换热器的出水再回到直接蒸发制冷装置。
49.一种利用权利要求28至39中任一权利要求所述的被动式冷却集成装置的具有 被动式冷却的空调装置，其特征在于包括空气处理机和空调区域，而空气处理机采用具有 间接蒸发制冷装置的空气处理机，间接蒸发制冷装置的产出风进口与空调区域外相通，间 接蒸发制冷装置的产出风出口与空调区域内相通，间接蒸发制冷装置的工艺风出口与排风 空腔内相通；空气处理机位于空调区域内或/和空调区域外，或者空气处理机位于透光性 围护结构的顶部或/和透光性围护结构的底部或/和透光性围护结构的侧面，或者空气处 理机位于能够放置的位置；空调区域是由透光性围护结构与其它围护结构所构成的室内空 间。
50.一种利用权利要求40至42中任一权利要求所述的蒸发制冷被动式冷却集成装置 的具有被动式冷却的空调装置，其特征在于包括空气处理机和空调区域，而空气处理机采 用具有间接蒸发制冷装置的空气处理机，间接蒸发制冷装置的产出风进口与空调区域外相 通，间接蒸发制冷装置的产出风出口与空调区域内相通，间接蒸发制冷装置的工艺风出口 与排风空腔内相通；空气处理机位于空调区域内或/和空调区域外，或者空气处理机位于 透光性围护结构的顶部或/和透光性围护结构的底部或/和透光性围护结构的侧面，或者 空气处理机位于能够放置的位置；空调区域是由透光性围护结构与其它围护结构所构成的 室内空间。
51.根据权利要求49所述的具有被动式冷却的空调装置，其特征在于间接蒸发制冷装 置的工艺风来自空调区域外的空气或/和空调区域内的排风。
52.根据权利要求50所述的具有被动式冷却的空调装置，其特征在于间接蒸发制冷装 置的工艺风来自空调区域外的空气或/和空调区域内的排风。
53.一种利用权利要求28至33中任一权利要求所述的被动式冷却集成装置的具有被 动式冷却的空调装置，其特征在于包括空气处理机和空调区域，空气处理机采用具有蒸发 制冷装置的空气处理机并置于空调区域内；采用具有蒸发制冷装置的空气处理机有进风管 和出风管并分别与空调区域外相通，采用具有蒸发制冷装置的空气处理机有出风口与空调 区域内相通；排风空腔的壁上有不少于一层的闭式水冷装置，采用具有蒸发制冷装置的空 气处理机的冷水出口与闭式水冷装置的进水管相通的管道上串接有水泵，闭式水冷装置的 出水管与采用具有蒸发制冷装置的空气处理机的进水管相通；空调区域是由透光性围护结 构与其它围护结构所构成的室内空间。
54.一种利用权利要求28至39中任一权利要求所述的被动式冷却集成装置的具有被 动式冷却的空调装置，其特征在于包括空气处理机和空调区域，空气处理机采用具有蒸发 制冷装置的空气处理机并置于空调区域内，采用具有蒸发制冷装置的空气处理机有进风管 和出风管并分别与空调区域外相通，采用具有蒸发制冷装置的空气处理机有制冷风出口与 空调区域内相通；采用具有蒸发制冷装置的空气处理机的冷水出口与空调区域内的显冷末端装置的进水管相通的管道上串接有水泵，空调区域内的显冷末端装置的出水管与采用具 有蒸发制冷装置的空气处理机的进水管相通；空调区域是由透光性围护结构与其它围护结 构所构成的室内空间。
55.一种利用权利要求40至42中任一权利要求所述的蒸发制冷被动式冷却集成装置 的具有被动式冷却的空调装置，其特征在于包括空气处理机和空调区域，空气处理机采用 具有蒸发制冷装置的空气处理机并置于空调区域内，采用具有蒸发制冷装置的空气处理机 有进风管和出风管并分别与空调区域外相通，采用具有蒸发制冷装置的空气处理机有制冷 风出口与空调区域内相通；采用具有蒸发制冷装置的空气处理机的冷水出口与空调区域内 的显冷末端装置的进水管相通的管道上串接有水泵，空调区域内的显冷末端装置的出水管 与采用具有蒸发制冷装置的空气处理机的进水管相通；空调区域是由透光性围护结构与其 它围护结构所构成的室内空间。
56.一种利用权利要求28至39中任一权利要求所述的被动式冷却集成装置的具有被 动式冷却的空调装置，其特征在于空气处理机处理采用具有蒸发制冷装置的空气处理机， 该蒸发制冷装置有两个出风口，一个出风口与排风空腔相通，另一个出风口与室内区域相ο
57.一种利用权利要求40至42中任一权利要求所述的蒸发制冷被动式冷却集成装置 的具有被动式冷却的空调装置，其特征在于蒸发制冷装置有两个出风口，一个出风口与排 风空腔相通，另一个出风口与室内区域相通。
58.一种利用权利要求28至39中任一权利要求所述的被动式冷却集成装置的具有被 动式冷却的空调装置，其特征在于内遮阳设施采用百叶窗，该百叶窗的叶片为横式或纵式， 该叶片内有空腔，该空腔为排风空腔或/和水冷空腔。
59.一种利用权利要求40至42中任一权利要求所述的蒸发制冷被动式冷却集成装置 的具有被动式冷却的空调装置，其特征在于内遮阳设施采用百叶窗，该百叶窗的叶片为横 式或纵式，该叶片内有空腔，该空腔为排风空腔或/和水冷空腔。
60.根据权利要求58所述的具有被动式冷却的空调装置，其特征在于百叶窗的叶片表 面有高反射材料层或/和高吸热材料层。
61.根据权利要求59所述的具有被动式冷却的空调装置，其特征在于百叶窗的叶片表 面有高反射材料层或/和高吸热材料层。
全文摘要
一种具有被动式冷却的空调方法及其装置，该具有被动式冷却的空调方法按下述方法进行空调区域外的空气经过空气处理机处理后被送入空调区域内,而空调区域内的排风经过被动式冷却集成装置的排风空腔后被排出空调区域。本发明可以应用在各类空调系统中，可以实现主动式冷却和被动式冷却的合二为一，以主动冷却的方式对空调区域进行空气调节的同时，又以被动冷却的方式大幅吸收透光性围护结构的太阳辐射得热量，从而有效减低了室内空调的负荷，使得送风量减低，机组外形尺寸减小，风管截面积减小，易于和建筑空间配合，成本较低。适用于各类居住建筑、公共建筑及工业建筑等房间的空气调节，特别是其在干热地区各类建筑中的应用。
文档编号F24F13/00GK101922775SQ201010247479
公开日2010年12月22日 申请日期2010年8月6日 优先权日2010年8月6日
发明者于向阳 申请人:于向阳